5.Теплоемкость газов. Классификация теплоемкостей. Уравнение Майера. Истинная и средняя теплоемкости газа. Теплоемкость смеси идеальных газов.

Теплоемкостью какого либо тела называется физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его t на 1К: с=δQ_T/dT. Зависит от внешних условий или характера процесса,при котором происходит отвод или подвод теплоты. Различают удельную (массовую теплоемкость С - теплоемкость 1 кг вещества,Дж/кг*К; молярную теплоемкость С_М-теплоемкость 1 моля вещества,Дж/моль*К; объемную теплоемкость С’- теплоемкость 1 м³,Дж/м³ *К. С=С_М/М(молярная масса газа), С’=С*ρ_н.у.,ρ_н.у.- плотность газа при н.у. С_Р=δq_Р/dT,C_V=δq_V/dT, Cv_M=i/2 R₀, Cp_M=i+2/2 R_0. Уравнение Майера Ср=Сv+R –для масс.теплоемкости,Сp_M=Cv_M+R₀-для моль.теплоемкости. Истинная теплоемкость рабочего тела определяется отношением количества подведенной (отведенной) к рабочему телу теплоты в данном т/д процессе к вызванному этим изменениям температуры тела. С = dQ / dT , [Дж /К] ; Средней теплоемкостью Сm данного процесса в интервале температур от t1 до t2 нзв отношение количества теплоты, сообщаемой газу, к разности конечной и начальной температур. Сm= А также: -связь между истинной и средней. -(числитель табл значения) для произвольного интервала t. Теплоемкости газовой смеси. Массовая: Ссм=сумма(от 1до н) gi*Ci; Объемная:С’см=сумма ri*C_i’; Молярная(мольная) Ссм_М=сумма ri*Cм

6.Полная энергия тела(системы), внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и их свойства.

Вся энергия делится на внешнюю и на внутреннюю, внутренняя энергия не зависит от движения самого тела и его относительного расположения среди других тел.Эту энергию можно представить как сумму отдельных видов энергий: кинетической энергии молекул (поступательного и вращательного движения молекул); колебательного движения атомов в самой молекуле; энергии электронов; внутриядерной энергии; энергии взаимодействия между ядром молекулы и электронами; потенциальной энергии молекул. В технической термодинамике рассматриваются только такие процессы, в которых изменяются кинетическая и потенциальная составляющие внутренней энергии. При этом знание абсолютных значений внутренней энергии не требуется. Поэтому внутренней энергией для идеальных газов называют кинетическую энергию движения молекул и энергию колебательных движений атомов в молекуле, а для реальных газов дополнительно включают потенциальную энергию молекул. Κаждому состоянию рабочего тела (системы) соответствует вполне определенное значение параметров состояния, то для каждого состояния газа будет характерна своя однозначная, вполне определенная величина внутренней энергии U. То есть U является функцией состояния газа. И разность внутренних энергий для двух каких-либо состояний рабочего тела или системы тел не будет зависет от пути перехода от первого состояния во второе. Свойства: 1)отсутствие нулевого значения 2)внутренняя энергия является аддитивной, т.е внутренняя энергия системы есть сумма внутренних энергий все её составляющих. 3) Внутренняя энергия (U) является функцией двух основных параметров состояния газа, т.е. U = f (P,T), U = f (υ ,T) U= f (P,υ).

Сумма внутренней энергии U и произведения давления системы P на её объем V, называется энтальпия. Свойства: 1)не имеет нулевое значение

2) 3) H = f (P,T), H = f (υ ,T) H= f (P,υ).

4) .5)Для идеального газа энтальпия зависит только от температуры.

Одним из функций состояния термодинамической системы является энтропия. Энтропией называется величина определяемая выражением: dS = dQ / T. [Дж/К] или для удельной энтропии: ds = dq / T. [Дж/(кг·К)] Энтропия есть однозначная функция состояния тела, принимающая для каждого состояния вполне определенное значение. Она является экстенсивным (зависит от массы вещества) параметром состояния и в любом термодинамическом процессе полностью определяется начальным и конечным состоянием тела и не зависит от пути протекания процесса. Энтропию можно определить как функцию основных параметров состояния: S = f₁(P,V) ; S = f₂(P,T) ; S = f₃(V,T) ; или для удельной энтропии: s = f₁(P,υ) ; s = f₂(P,T) ; S = f₃(υ,T) ; Так как энтропия не зависит от вида процесса и определяется начальными и конечными состояниями рабочего тела, то находят только его изменение в данном процессе, которые можно найти по следующим уравнениям:

Δs = c_v·ln(T₂/T₁) + R·ln(υ ₂/υ ₁) ;

Δs = c_p·ln(T₂/T₁) - R·ln(P₂/P₁) ;

Δs = c_v·ln(Р₂/Р₁) + c_р·ln(υ ₂/υ ₁) .

Если энтропия системы возрастает (Δs > 0), то системе подводится тепло. Если энтропия системы уменьшается (Δs < 0), то системе отводится тепло. Если энтропия системы не изменяется (Δs = 0, s = Const), то системе не подводится и не отводится тепло (адиабатный процесс).